01  食品干制的基本原理

 

       為抑制微生物和酶的作用引起制品的腐敗變質(zhì)，必須將于制品脫水干燥至一定的水分含量范圍內(nèi)，以提高制品的貨架壽命。

 

 

一、干燥機理

 

       食品干燥的基本機理是濕熱的轉(zhuǎn)移，也就是說當濕物料進行干燥時，既有水分的轉(zhuǎn)移，又有熱量的轉(zhuǎn)移。其轉(zhuǎn)移的規(guī)律是，水分總是從高水分處向低水分處擴散。而熱量也總是從高溫處向低溫處轉(zhuǎn)移。

 

       濕物料開始干燥時，水分均勻地分布于物料中，即濕物料內(nèi)外水分含量一致。當濕物料遇到加熱介質(zhì)（熱空氣）時，物料表面水分首先汽化，這樣就形成了濕物料表面和內(nèi)部的濕度差，按干燥機理，物料內(nèi)部的高水分就會向表面相對較低水分的方向擴散，隨著表面物料水分的不斷蒸發(fā)，水分擴散也不斷進行，這種擴情況對所有干燥都適用。

 

二、食品干制過程的特征

 

       一般干燥都經(jīng)過3個階段：即預熱階段、恒率階段、降率階段。下面從干燥曲線、干燥速率曲線和食品溫度曲線來分析整個干燥過程中的變化（見圖1）。

 

圖 1 食品干燥過程曲線

 

 

1-干燥曲線 2-干燥速率曲線 3-食品溫度曲線

 

 

 

1.預熱階段

 

       水分則沿曲線逐漸下降，而干燥速率則由0增至最高值，此階段為預熱階段。漸當濕物料遇熱時，食品溫度迅速從室溫起上升，直到最高值（由濕度決定）。食品的水分則沿曲線逐漸下降，而干燥速率則由0增至最高值，此階段為預熱階段。

 

 

2.恒率階段

 

       此階段水分按直線規(guī)律下降，干燥速率恒定不變。在這一階段，向物料提供的熱量完全用于水分蒸發(fā)，此時食品不再被加熱，溫度保持不變，而物料溫度則與液體蒸發(fā)溫度（濕球溫度）相等。

 

 

3.降率階段

 

       在這一階段，食品的水分將沿曲線下降，水分下降逐漸減慢，在干制末期則與平衡水分靠攏。當食品水分到達平衡水分時，干燥就停止，食品溫度則上升，直至和熱介質(zhì)溫度（干球溫度）相等。

 

 

       從上述三個階段可以明顯地看出，干燥的目的是盡量快速地脫水，因此恒率階段是水分蒸發(fā)速率最高的階段，如何提高干燥速率，盡可能延長恒率階段是關鍵。

 

 

02  食品干制前的預處理

 

       食品在干制過程中，都會發(fā)生一系列的物理和化學變化，降低了食品的品質(zhì)。為了盡可能抑制這種變化、提高干燥效率，以確保干制品在貯藏期的品質(zhì)，必須經(jīng)預處理。

 

 

一、酶的鈍化及方法

 

       許多果蔬原料都含氧化酶和過氧化酶，含量雖有多有少，但在干燥前，一般都需進行去皮、切片、破碎、過濾等處理，當酶直接接觸空氣中的氧時，就會產(chǎn)生酶促褐變。這種作用在干燥時由于溫度的升高及干物質(zhì)濃度的提高，作用更為強烈，隨之使食品的色香味、質(zhì)構(gòu)及營養(yǎng)價值等降低。因此，干燥前必須鈍化酶的活性，才能制得優(yōu)質(zhì)的干制品。

 

       采用凍結(jié)干燥雖在干燥時不受酶作用的影響，但制品在貯藏過程中，受到酶的緩慢作用，逐漸褐變，并伴隨有維生素的損失、香味變化等不良現(xiàn)象。因此，原料在干制前必須經(jīng)鈍化酶的處理。

 

（一）熱燙處理（滅酶）

 

       熱燙的目的是鈍化原料中的酶，除去澀味及蠟質(zhì)，并有洗滌和消毒效果。

 

       熱燙時，一般將原料浸于熱水中鈍化酶，也可采用蒸汽處理，或用微波加熱作瞬時處理。

 

       用熱水浸泡的方法加熱較均勻，并可在熱水中加氯化鈣或復合磷酸鹽，以調(diào)整原料的硬度及其咀嚼感。這是熱水浸泡的優(yōu)點。但在浸泡時原料中的可溶性成分易溶出，導致維生素、糖分等營養(yǎng)成分損失。

 

       熱燙條件因原料不同而異，一般在 95~100℃的沸水或醋酸、復合磷酸鹽、食鹽等稀溶液中短時間浸泡。用蒸汽熱燙是將原料置于網(wǎng)狀輸送帶上，使其以一定速度通過噴射蒸汽的隧道以達到短時熱燙的目的。

 

       以上任何一種熱處理方法完成后，應立即投入5~10℃的冷卻水槽中迅速冷卻，盡量避免營養(yǎng)成分的損失及品質(zhì)變劣。冷卻時，為防止變色可適量加檸檬酸或亞硫酸鈉護色。

 

（二）硫磺熏蒸

 

       主要用于水果類。熏蒸時，一般將被熏物料置于密閉的熏蒸室中，點燃需干燥物料質(zhì)量的0.1%~0.4%的硫磺，控制燃燒時供氣量，使室內(nèi)充滿二氧化硫，經(jīng)0.5~5h熏蒸即可。

 

       硫磺用量與熏蒸時間隨食品種類不同而異。二氧化硫氣體溶于食品中所含的水分，則形成二氧化硫水溶液，而且有強烈的還原作用，可阻止酶的作用。同時，還可防止非酶褐變反應，又可引起細胞內(nèi)原生質(zhì)的分離，可增進細胞膜的水分滲透性而易于干燥。此外，對減少維生素的損失有一定的效果，并可殺死微生物及害蟲。

 

       用0.2%~0.6%的亞硫酸鹽溶液噴淋或浸漬以替代硫磺熏蒸，亦有同樣效果。例如玉米、馬鈴薯等經(jīng)亞硫酸鹽溶液浸泡后干燥，在貯藏中對風味及外觀的保持都有顯著效果。但必須注意處理后的食品殘硫量不能超過食品中衛(wèi)生允許量。

 

 

二、非酶褐變的防止

 

       亞硫酸鹽對防止糖與氨基酸以及羰基化合物與氨基酸作用所產(chǎn)生的非酶褐變相當有效。用 0.01%~0.05%氯化鋁稀溶液浸漬物料，有一定防止非酶褐變效果。對某些還原糖含量高的食品，有時可加葡萄糖氧化酶將還原糖除去，以防止非酶褐變的產(chǎn)生。

 

三、防止脂肪及油溶性成分的變化

 

       熱風干燥、被膜干燥、噴霧干燥以及油炸干燥，都是在高溫下進行的干燥，且伴有較多的空氣接觸，脂肪及類脂物質(zhì)易發(fā)生氧化，其他如類葉紅素、類胡蘿卜素等油溶性成分也可被氧化。采用真空干燥及凍結(jié)干燥，雖因干燥溫度較低脂肪成分不被氧化，但因干燥制品為多孔性組織結(jié)構(gòu)，表面積大大增加，故制品在貯藏過程中，油脂等成分易氧化變質(zhì)酸敗。一般在干燥前適量添加抗氧化劑，如生育酚、BTA、BHT、PG等，則可防止氧化。但對油性食品，抗氧化劑的添加必須均勻分布，否則起不到預期的效果。

 

 

四、促進干燥效率的預處理

 

       李子、葡萄、櫻桃、無花果、蘋果等的外皮上有蠟質(zhì)，不利于水分的蒸發(fā)，為此在干燥前先以0.5%~1.0%的氫氧化鈉沸騰溶液浸漬5~20s，并立即水洗，這時果皮組織被破壞，可加速干燥速度。

 

       蘋果、桃等果肉中含有氣體，若浸以單甘酯等表面活性劑，然后干燥，可加速干燥初期恒率干燥階段的干燥速度。櫻桃、青豌豆等果皮或種皮組織致密的原料，在干燥時，可在表面刺以小孔，以縮短干燥時間。

 

五、其他預處理

 

       各種食品的干燥，由于其本身性質(zhì)和要求不同，為取得品質(zhì)良好的食品，除適當?shù)乜刂聘稍飾l件外，還需在干燥前進行一些特殊的預處理。

 

       一些休閑食品（如方便米飯、方便面）的配菜中配有肉干之類，經(jīng)干燥后，因蛋白質(zhì)變性，雖經(jīng)復水、其質(zhì)構(gòu)仍較硬，影響制品的品質(zhì)。對此，可在干燥前用木瓜蛋白酶（Papain）等蛋白質(zhì)水解酶預處理，或者用復合磷酸鹽溶液浸漬或煮熟，則干燥時間可縮短，制品的復水速度加快，復水后的肉質(zhì)柔軟。同時，表面形成該處理劑的薄膜，可防止氧化。若在處理液中添加一些抗氧化劑，則抗氧化效果更佳。

 

       脫水方便米飯干燥時，往往會發(fā)生米粒之間嚴重粘結(jié)和米飯易粘結(jié)在干燥設備上的現(xiàn)象，在干燥機再次干燥時，原未剝離的米飯帶入到下批干燥米飯中，從而影響制品質(zhì)量。為解決此困難，可在米飯蒸煮時，適量加入棕櫚油，并經(jīng)單甘酯、糖酯等表面活性劑充分乳化均質(zhì)，以盡量減少用油量，這樣可減少米飯的粘結(jié)。

 

       真空或凍結(jié)干燥的食品，水分含量低，有的制品質(zhì)地較脆，極易破碎。這時，在干燥前先用甘油、丙二醇、山梨醇溶液適當浸漬，則干燥后制品較柔軟，從而減少破損。同樣，干燥后可形成該處理劑的薄膜，防止與空氣直接接觸而具有防止氧化的效果。

 

       對方便面等制品，在和面時適當添加CMC、瓜兒豆膠或其他合適的增稠劑，一方面可增加面條的粘彈性和韌性，另一方面在油炸時，可減少耗油量，減少制品的含油量。這對節(jié)約成本和提高制品的質(zhì)量都非常有益。